Matlab 数据类型介绍

引言

Matlab 是一种强大的数值计算软件，它提供了许多数据类型来表示和处理不同类型的数据。理解这些数据类型的特点和用法对于在 Matlab 中进行有效的编程至关重要。本文将介绍 Matlab 中常用的数据类型，包括数值型、符号型、逻辑型以及字符串型。

数值型数据类型

Matlab 提供了多种数值型数据类型，可以用来表示整数、浮点数等不同形式的数值。

int8、int16、int32、int64

这些类型表示有符号整数，分别占用 8、16、32 和 64 位内存，取值范围是从 $-2^{n-1}$ 到 $2^{n-1}-1$ ，其中 n 表示位数。例如，int8 类型的取值范围是从 -128 到 127，int64 类型的取值范围是从 $-2^{63}$ 到 $2^{63}-1$ 。

uint8、uint16、uint32、uint64

这些类型表示无符号整数，分别占用 8、16、32 和 64 位内存，取值范围是从 0 到 $2^n-1$ ，其中 n 表示位数。例如，uint8 类型的取值范围是从 0 到 255，uint64 类型的取值范围是从 0 到 $2^{64}-1$ 。

single

single 类型表示单精度浮点数，占用 32 位内存。它可以表示小数点后 7 位有效数字的浮点数。

double

double 类型表示双精度浮点数，占用 64 位内存。它可以表示小数点后 15 位有效数字的浮点数。Matlab 中默认的数值类型就是 double 类型。

示例代码

a = int8(10);
b = uint16(100);
c = single(3.14);
d = double(2.71828);

whos a b c d

代码运行结果：

  Name      Size            Bytes  Class     Attributes

  a         1x1                 1  int8                
  b         1x1                 2  uint16              
  c         1x1                 4  single              
  d         1x1                 8  double

符号型数据类型

除了数值型数据类型，Matlab 还提供了用于表示和处理符号数据的数据类型。

char

char 类型表示一个字符，占用 16 位内存。在 Matlab 中，使用单引号将字符括起来可以创建 char 类型的变量。例如，’A’ 表示一个字符变量。

string

string 类型表示一个字符串，占用不定长度的内存。在 Matlab 2016b 及更高版本中引入了 string 类型，并且可以使用双引号将字符串括起来来创建 string 类型的变量。例如，”Hello, World!” 表示一个字符串变量。

示例代码

a = 'A';
b = "Hello, World!";

whos a b

代码运行结果：

  Name      Size            Bytes  Class    Attributes

  a         1x1                 2  char                
  b         1x13               26  string

逻辑型数据类型

逻辑型数据类型用于存储和处理逻辑值，即真或假。

logical

logical 类型表示一个逻辑值，占用 8 位内存。在 Matlab 中，true 表示真，false 表示假。

示例代码

a = true;
b = false;

whos a b

代码运行结果：

  Name      Size            Bytes  Class      Attributes

  a         1x1                 1  logical              
  b         1x1                 1  logical

字符串型数据类型

字符串型数据类型用于存储和处理字符串。

字符数组

字符数组是由字符构成的矩阵，可以用来表示和处理一系列的字符。在 Matlab 中，字符数组可以看作是多个字符变量按列排列形成的矩阵。可以使用方括号将多个字符括起来来创建字符数组。

cell 数组

cell 数组是一个通用的容器类型，可以存储不同类型的数据，包括字符、数值等。它类似于其他编程语言中的数组，但不要求所有元素具有相同的类型或大小。在 Matlab 中，可以使用花括号将不同类型的数据括起来来创建 cell 数组。

示例代码

a = ['A', 'B', 'C'];
b = {'Hello', 1, true};

whos a b

代码运行结果：

  Name      Size            Bytes  Class     Attributes

  a         1x3                 6  char                 
  b         1x3               296  cell